CN107763305A - 用于管道施工的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于管道施工的装置，包括锚固部件和牵拉结构，该锚固部件与该牵拉结构固定连接，以及该锚固部件可用于啮合该管道以将来自该牵拉结构的拉力施加到该管道上，该牵拉结构包括拉杆和力传递板，其中，该力传递板构造为中心具有通孔的圆板，该拉杆穿设在该通孔内，并且该拉杆的第一端部的圆周设有径向凸缘，该径向凸缘构造为抵靠在该力传递板的靠近该管道的第一侧，该力传递板的外周界与该锚固部件连接。本发明的装置能够将施工中的拉力均匀分布，避免应力集中。

Description

用于管道施工的装置
技术领域
本发明涉及地下管道的施工，具体涉及用于非开挖管道施工的装置。
背景技术
非开挖是指利用各种岩土钻掘设备和技术手段，通过导向、定向钻进等方式在地表极小部分开挖的情况下(一般指入口和出口小面积开挖)，敷设、更换和修复各种地下管线的施工技术。例如，当规划管线穿越水道、铁路等难以开挖时，非开挖施工不会阻碍交通，不会破坏绿地，植被，不会影响商店，医院，学校和居民的正常生活和工作秩序，解决了传统开挖施工对居民生活的干扰，对交通，环境，周边建筑物基础的破坏和不良影响，因此具有较高的社会经济效果。
非开挖施工包括多种形式，其中一种为拉管施工方式。拉管施工需要先根据管道路线、用钻机钻出管道孔，再对管道孔扩孔，在管道孔的一端将管道连接在一起，在管道孔的另一端利用拉机拉动管道通过管道孔。在拉机与管道之间设置拉头以拉动管道。
发明内容
本发明的目的是提高一种用于非开挖拉管施工的装置。
按照本发明的一个方面，一种用于管道施工的装置，包括锚固部件和牵拉结构，该锚固部件与该牵拉结构固定连接，以及该锚固部件可用于啮合该管道以将来自该牵拉结构的拉力施加到该管道上，该牵拉结构包括拉杆和力传递板，其中，该力传递板构造为中心具有通孔的圆板，该拉杆穿设在该通孔内，并且该拉杆的第一端部的圆周设有径向凸缘，该径向凸缘构造为抵靠在该力传递板上靠近该管道的第一侧，该力传递板的外周界与该锚固部件连接。
进一步，该力传递板上与该第一侧相对的第二侧设有多个加强肋板，每个该加强肋板分别与该力传递板和该拉杆固定连接。
进一步，该力传递板的外周界设有第一径向延伸部，该锚固部件沿其周界设有第二径向延伸部，该第一径向延伸部与该第二径向延伸部至少部分重叠贴合并固定。
进一步，该力传递板的该第一侧上还设有压仓管连接结构，其中，该压仓管连接结构包括与该力传递板同心布置并一端固定连接到该第一侧的圆筒体以及固定在该圆筒体的另一端的连接板。
进一步，在该锚固部件和该拉杆的第二端部之间设有锥形罩，其中该锥形罩的两端分别与该锚固部件和该拉杆的第二端部固定。
进一步，该锚固部件的内壁设有用以容纳密封胶圈的密封环槽。
进一步，该锚固部件的内壁设有用以容纳锁止环的锁止环槽。
按照本发明的另一方面，一种用于管道施工的装置，包括锚固部件和牵拉结构，该锚固部件与该牵拉结构固定连接，还包括过渡管，其具有承口端和插口端，其中，该锚固部件的内壁与该过渡管的插口端啮合以将来自该牵拉结构的拉力施加到该过渡管上，该过渡管的承口端用以与该管道啮合以将来自该牵拉结构的拉力施加到该管道上；其中，该牵拉结构包括拉杆和力传递板，其中，该力传递板构造为中心具有通孔的圆板，该拉杆穿设在该通孔内，并且该拉杆的第一端部的圆周设有径向凸缘，该径向凸缘构造为抵靠在该力传递板的靠近该过渡管的第一侧，该力传递板的外周界与该锚固部件连接。
进一步，该力传递板的该第二侧设有多个加强肋板，每个该加强肋板分别与该力传递板和该拉杆固定连接。
进一步，该力传递板的外周界设有第一径向延伸部，该锚固部件沿其周界设有第二径向延伸部，该第一径向延伸部与该第二径向延伸部至少部分重叠贴合并固定。
进一步，该力传递板的该第一侧上还设有压仓管连接结构，其中，该压仓管连接结构包括与该力传递板同心布置并一端固定连接到该第一侧的圆筒体以及固定在该圆筒体的另一端的连接板。
进一步，在该锚固部件和该拉杆的第二端部之间设有锥形罩，其中该锥形罩的两端分别与该锚固部件和拉杆的第二端部固定。
进一步，该锚固部件的内壁设有用以容纳密封胶圈的密封环槽，其中该过渡管的插口端与该密封环槽构造为该密封胶圈可被该插口端压紧在该密封环槽中并形成密封。
进一步，该锚固部件的内壁设有用以容纳锁止环的锁止环槽，该过渡管的插口端设有锁止环凸，该琐止环槽与该过渡管的插口端构造为该锁止环抵靠在该琐止环槽的内壁与该锁止环凸之间。
按照本发明，拉力通过外部的钩索传递到拉杆，在拉杆的第一端部通过该的径向凸缘传递到力传递板。拉力从力传递板的中心孔的整个圆周径向地传递到力传递板的外圆周边缘，进而，该第一径向延伸部将拉力传递到该第二径向延伸部。这样，在力传递的过程中，拉力不是集中在某个局部，而是在整个圆周分布，就避免了应力集中。另外，按照本发明，过渡管还可以增加施工过程中的灵活性，同时避免施工过程中可能对管线造成的损伤。
附图说明
图1是按照本发明的一个实施例的装置的立体图。
图2是图1示出的装置与管道安装后的纵向剖视图。
图3是图2中的装置与管道连接部位的局部视图。
图4是按照本发明的另一实施例的装置的立体图。
图5是图4示出的装置的剖视图。
图6是图5中的锚固部件与过渡连接部分的局部视图。
具体实施方式
下面将结合附图描述本发明的具体实施方式。
如图1所示，按照本发明，用于管道施工的装置100包括牵拉结构110、锚固部件120和锥形罩140。
图2示出了该装置100的构造，以及与管道10的连接。其中，锚固部件120与管道10的插口端连接。牵拉结构110包括拉杆112和力传递板114。在本实施例中，拉杆112包括第一端部1122和第二端部1126，以及力传递板114构造为具有中心通孔的圆板，即圆环状的板。拉杆112的第一端部1122穿设在力传递板114的中心孔中，并且固定，例如通过焊接固定。在拉杆112的第一端部1122设有径向凸缘1124，其从该第一端部1122径向延伸，并且抵靠在该力传递板114的第一侧1142，该第一侧1142靠近管道10，从而拉力能够在径向凸缘1124的整个圆周上传递到力传递板114。在拉杆112的第二端部1126设有牵拉孔1128，用以连接外部的牵拉设备，例如牵拉机的拉钩。
锚固部件120可以构造为圆环状，其能够套设在管道10的插口端上。锚固部件120的第一端部122的内壁设有琐止环槽128。如图3，当连接管道10时，锁止环30可容纳在该琐止环槽128内。管道10优选地可具有锁止环凸12，从而锁止环30可抵靠在琐止环槽128的内壁1282与锁止环凸12之间。
锚固部件120的第一端部122的内壁还设有密封环槽126，其用以容纳密封胶圈20。在一个例子中，密封环槽126比琐止环槽128更靠近该第二端部124。如图3所示，当锚固部件120连接管道10时，密封胶圈20被压在管道10的插口与密封环槽126之间形成密封。密封胶圈20的作用是防止拉管施工过程中，管道之外的杂物进入管道内。
在一个例子中，锚固部件120的第一端部122构造为与管道10的承口端相似的结构，这样，第一端部122与管道的插口端连接就类似于两根管道之间的连接。例如，可以采用与连接两根管道所采用的同样的工具和/或类似的工序将锚固部件120与管道10的插口端连接。
在锚固部件120的第二端部124，沿其圆周设有第二径向延伸部1242，其与设在该力传递板114的外圆周的第一径向延伸部1146啮合，优选地，至少部分重叠贴合，并且彼此之间固定连接，例如通过焊接。在有的例子中，第一径向延伸部1146在力传递板114的整个外圆周上连续，而在一些例子中，该第一径向延伸部1146可以在圆周方向上不连续。类似地，第二径向延伸部1242也可以在锚固部件120的第二端部124的内圆周上连续或者不连续。这种情况下，该第一径向延伸部1146和第二径向延伸部1242就有多种啮合的方式，即，可以是部分啮合，也可以是在整个圆周上完全啮合。另外，在其他例子中，第一径向延伸部1146与第二径向延伸部1242在径向上也可以部分重叠。需要注意的是，该第一径向延伸部1146和第二径向延伸部1242的接触面积应当足够大以避免产生应力集中，并且接触面的分布应当在圆周方向上均匀分布。通过两个径向延伸部的啮合，拉力可以从力传递板114的外圆周均匀传递到锚固部件120的第二端部124的圆周。
参照图2，在力传递板114的第二侧1144和拉杆112之间还设有加强肋板116，该第二侧1144与该第一侧1142相对。如本领域技术人员能够理解的，加强肋板116的形状通常可以构造为类似直角三角形，其两条直角边分别与力传递板114和拉杆112固定连接。
另外，锥形罩140固定在锚固部件120和拉杆112的第二端部1126之间，其作用是降低拉管施工过程中的阻力。
在本实施例中，如图2所示，该装置还具有压仓管连接结构130，包括圆筒体132和连接板134。圆筒体132优选地与力传递板114同心设置，并且一端与力传递板114的第一侧1142固定连接。连接板134设置在圆筒体132的另一端。在这个实施例中，连接板134可以构造为圆环形。然而，在其他的例子中，根据应用环境，连接板134可以构造为其他形状。
压仓管连接结构130是用于在管道10内额外安装直径较小的管道。在有些施工环境中，在拉管施工的导引孔内有可能有较多积水，管道在导引孔内移动时，由于管道是中空的，由此产生的浮力将管道压在导引孔的上壁，从而增大了管道与导引孔的摩擦力，增加施工难度。在管道内增加压仓管增大管线整体重量以平衡浮力，降低管道在导引孔内的阻力。
另一方面，本领域技术人员能够理解，在一些例子中，可以不设置压仓管连接结构。
参照图4，示出本发明的另一实施例，用于管道施工的装置200，其包括锚固部件和牵引结构，还包括过渡管210。在本实施例中，锚固部件以及牵引结构的构造与前述实施中基本上相同，并且以相同的方式连接，在图中以相同的参考标记标识。过渡管210构造为具有插口端212和承口端214，其中，插口端212与锚固部件120连接，承口端214可以连接管道(图中未示)。优选地，承口端214和插口端212可以分别构造为与管道的承口端和插口端具有相同的结构。
如图5和6所示，锚固部件120套设在过渡管210的插口端212上，其中，在插口端212上设有锁止环凸2122。类似于前述实施例，在锁止环30设在琐止环槽128内，并且抵靠在锁止环凸2122与琐止环槽128的内壁1282。密封胶圈20被插口端212的外壁压在密封环槽126内并形成密封。
在本实施例中，锚固部件120构造为圆环形，包括第一端部122和第二端部124。第一端部122的内部设有琐止环槽128和密封环槽126。第二端部124沿其圆周设有第二径向延伸部1242。
同样，第二径向延伸部1242与力传递板114的外圆周上的第一径向延伸部1146啮合，尤其是至少部分重叠贴合，并且固定连接，例如通过焊接固定连接。与前述实施例相同，第二径向延伸部1242在第二端124的内圆周上可以连续或者不连续，以及第一径向延伸部1146可以在力传递板114的外圆周上可以连续或者不连续。该第一径向延伸部1146和第二径向延伸部1242之间可以是部分啮合，也可以是在整个圆周上完全啮合。在有的例子中，第一径向延伸部1146和第二径向延伸部1242也可以在径向部分重叠。同样的，该第一径向延伸部1146和第二径向延伸部1242的接触面积应当足够大以避免产生应力集中，并且接触面的分布应当在圆周方向上均匀分布。
同样地，力传递板114构造为具有中心通孔的圆，拉杆112的第一端部1122穿设在该通孔中，并且与之固定连接，例如通过焊接固定连接。在拉杆112的第一端部1122设有径向凸缘1124，从该第一端部1122径向延伸，并且抵靠在该力传递板114的第一侧1142。在拉杆112的第二端部1126设有牵拉孔1128。
同样地，在力传递板114的第二侧1144和拉杆112之间还设有加强肋板116。如本领域技术人员能够理解的，加强肋板116的形状通常可以构造为类似直角三角形，其两条直边分别与力传递板114和拉杆112固定连接。
另外，锥形罩140固定在锚固部件120和拉杆112的第二端部之间，其作用降低拉管施工过程中的阻力。
在本实施例中，也设有压仓管连接结构130。如前所述的，在有些例子中，可以不设置压仓管连接结构。
在上面的描述中，阐述了本发明的技术方案的细节，然而，本领域技术人员能够了解，本发明不限于上述实施例所列出的具体细节，而是可以在权利要求所限定的范围内变化。

Claims (14)

1.一种用于管道施工的装置，包括锚固部件和牵拉结构，该锚固部件与该牵拉结构固定连接，以及该锚固部件可用于啮合该管道以将来自该牵拉结构的拉力施加到该管道上，其特征在于，该牵拉结构包括拉杆和力传递板，其中，该力传递板构造为中心具有通孔的圆板，该拉杆穿设在该通孔内，并且该拉杆的第一端部的圆周设有径向凸缘，该径向凸缘构造为抵靠在该力传递板上靠近该管道的第一侧，该力传递板的外周界与该锚固部件连接。
2.根据权利要求1所述的用于管道施工的装置，其特征在于，该力传递板上与该第一侧相对的第二侧设有多个加强肋板，每个该加强肋板分别与该力传递板和该拉杆固定连接。
3.根据权利要求1所述的用于管道施工的装置，其特征在于，该力传递板的外周界设有第一径向延伸部，该锚固部件沿其周界设有第二径向延伸部，该第一径向延伸部与该第二径向延伸部至少部分重叠贴合并固定。
4.根据权利要求1所述的用于管道施工的装置，其特征在于，该力传递板的该第一侧上还设有压仓管连接结构，其中，该压仓管连接结构包括与该力传递板同心布置并一端固定连接到该第一侧的圆筒体以及固定在该圆筒体的另一端的连接板。
5.根据权利要求1所述的用于管道施工的装置，其特征在于，在该锚固部件和该拉杆的第二端部之间设有锥形罩，其中该锥形罩的两端分别与该锚固部件和该拉杆的第二端部固定。
6.根据权利要求1所述的用于管道施工的装置，其特征在于，该锚固部件的内壁设有用以容纳密封胶圈的密封环槽。
7.根据权利要求1所述的用于管道施工的装置，其特征在于，该锚固部件的内壁设有用以容纳锁止环的锁止环槽。
8.一种用于管道施工的装置，包括锚固部件和牵拉结构，该锚固部件与该牵拉结构固定连接，其特征在于，还包括过渡管，其具有承口端和插口端，其中，该锚固部件的内壁与该过渡管的插口端啮合以将来自该牵拉结构的拉力施加到该过渡管上，该过渡管的承口端用以与该管道啮合以将来自该牵拉结构的拉力施加到该管道上；其中，该牵拉结构包括拉杆和力传递板，其中，该力传递板构造为中心具有通孔的圆板，该拉杆穿设在该通孔内，并且该拉杆的第一端部的圆周设有径向凸缘，该径向凸缘构造为抵靠在该力传递板上靠近该过渡管的第一侧，该力传递板的外周界与该锚固部件连接。
9.根据权利要求8所述的用于管道施工的装置，其特征在于，该力传递板的该第二侧设有多个加强肋板，每个该加强肋板分别与该力传递板和该拉杆固定连接。
10.根据权利要求8所述的用于管道施工的装置，其特征在于，该力传递板的外周界设有第一径向延伸部，该锚固部件沿其周界设有第二径向延伸部，该第一径向延伸部与该第二径向延伸部至少部分重叠贴合并固定。
11.根据权利要求8所述的用于管道施工的装置，其特征在于，该力传递板的该第一侧上还设有压仓管连接结构，其中，该压仓管连接结构包括与该力传递板同心布置并一端固定连接到该第一侧的圆筒体以及固定在该圆筒体的另一端的连接板。
12.根据权利要求8所述的用于管道施工的装置，其特征在于，在该锚固部件和该拉杆的第二端部之间设有锥形罩，其中该锥形罩的两端分别与该锚固部件和拉杆的第二端部固定。
13.根据权利要求8所述的用于管道施工的装置，其特征在于，该锚固部件的内壁设有用以容纳密封胶圈的密封环槽，其中该过渡管的插口端与该密封环槽构造为该密封胶圈可被该插口端压紧在该密封环槽中并形成密封。
14.根据权利要求8所述的用于管道施工的装置，其特征在于，该锚固部件的内壁设有用以容纳锁止环的锁止环槽，该过渡管的插口端设有锁止环凸，该琐止环槽与该过渡管的插口端构造为该锁止环抵靠在该琐止环槽的内壁与该锁止环凸之间。
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